(57)【要約】【課題】基板収容部に収容される処理済の基板の順序を維持しつつ、従来よりも短時間で処理装置と基板収容部との間で基板の受け渡しを行う。【解決手段】基板処理システム１は、複数の基板に所定の処理をバッチ式に施す処理チャンバ４０と、前記処理チャンバに設けられ、複数の基板を同心円上に載置する正転及び逆転自在な基板載置台４１と、複数の基板を鉛直方向に多段に収容する基板収容部５０、５１と、基板収容部５０、５１と処理チャンバ４０との間で基板Ｗを搬送する基板保持部５６、５７と、基板収容部５０、５１を昇降させる昇降機構５４、５５を有している。未処理基板Ｗは基板載置台４１を一の方向に回転させながら、基板載置台４１に載置され、基板Ｗの処理の完了後は、基板載置台４１を他の方向に回転させながら、処理済の基板の搬出と、未処理基板Ｗの搬入とを行う。【選択図】図１
2010219281.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の処理システムであって、
複数の基板に所定の処理をバッチ式に施す処理チャンバと、
前記処理チャンバの内部に設けられ、複数の基板を同心円上に載置する正転及び逆転自在な基板載置台と、
複数の基板を鉛直方向に多段に収容可能な第1の基板収容部と、
複数の基板を鉛直方向に多段に収容可能な第２の基板収容部と、
前記第１の基板収容部と前記処理チャンバとの間で搬送する基板を保持する第1の基板保持部と、
前記第２の基板収容部と前記処理チャンバとの間で搬送する基板を保持する第２の基板保持部と、
前記第１の基板収容部と前記第１の基板保持部とを相対的に上下方向に移動させ、前記第１の基板収容部と前記第1の基板保持部との間で基板の受け渡しを行う第１の昇降機構と、
前記第２の基板収容部と前記第２の基板保持部とを相対的に上下方向に移動させ、前記第２の基板収容部と前記第２の基板保持部との間で基板の受け渡しを行う第２の昇降機構と、
前記基板載置台の回転と、前記第１の昇降機構及び前記第２の昇降機構の上下の移動と、前記第１の基板保持部及び前記第２の基板保持部による基板の搬送を制御する制御装置と、を有し、
前記制御装置は、
未処理基板の収容された前記第１の基板収容部を前記第１の基板保持部に対して相対的に下降させて前記第１の基板収容部から前記第１の基板保持部に前記未処理基板を受け渡すと共に、前記基板載置台を一の方向に順次所定の角度で回転させながら、前記第１の基板保持部により順次前記未処理基板を前記処理チャンバに搬入する制御と、
前記処理チャンバ内で前記複数の基板に所定の処理を実行する制御と、
前記基板処理の完了後に、前記第１の基板保持部により前記処理チャンバから処理済基板を搬出した後、前記第１の基板収容部を前記第１の基板保持部に対して相対的に上昇させ、前記第１の基板保持部から前記第１の基板収容部に前記処理済基板の受け渡しを行うと共に、前記基板載置台を他の方向に順次所定の角度で回転させながら、未処理基板の収容された前記第２の基板収容部を前記第２の基板保持部に対して相対的に下降させて前記第２の基板収容部から前記第２の基板保持部に前記未処理基板を受け渡し、前記第２の基板保持部により順次前記未処理基板を前記処理チャンバに搬入する制御と、を行うことを特徴とする基板処理システム。
【請求項２】
前記第１の基板収容部及び前記第２の基板収容部と、基板収容容器との間で基板の搬送を行う基板搬送体を有し、
前記基板搬送体には、基板を保持する基板保持体が鉛直方向に多段に設けられていることを特徴とする、請求項１に記載の基板処理システム。
【請求項３】
前記第１の基板収容部の内側には、基板を支持する支持部が、平面視で前記第１の基板保持部と重ならない位置に設けられ、
前記第２の基板収容部の内側には、基板を支持する支持部が、平面視で前記第２の基板保持部と重ならない位置に設けられていることを特徴とする、請求項１または２のいずれかに記載の基板処理システム。
【請求項４】
前記第1の昇降機構は前記第１の基板収容部を上下方向に移動させ、
前記第２の昇降機構は前記第２の基板収容部を上下方向に移動させることを特徴とする、請求項３に記載の基板処理システム。
【請求項５】
前記第１の基板収容部は、前記支持部を基板の内側と外側との間で移動させる第１の支持部移動機構を備え、
前記第２の基板収容部は、前記支持部を基板の内側と外側との間で移動させる第２の支持部移動機構を備え、
前記第1の昇降機構は前記第１の基板保持部を上下方向に移動させ、
前記第２の昇降機構は前記第２の基板保持部を上下方向に移動させることを特徴とする、請求項３に記載の基板処理システム。
【請求項６】
前記第１の基板収容部の基板を支持する第１の支持ピンと、
前記第２の基板収容部の基板を支持する第２の支持ピンと、を有し、
前記第１の基板収容部は、前記支持部を基板の内側と外側との間で移動させる第１の支持部移動機構を備え、
前記第２の基板収容部は、前記支持部を基板の内側と外側との間で移動させる第２の支持部移動機構を備え、
前記第1の昇降機構は、前記第１の支持ピンを上下方向に移動させ、
前記第２の昇降機構は、前記第２の支持ピンを上下方向に移動させることを特徴とする、請求項３に記載の基板処理システム。
【請求項７】
複数の基板に所定の処理を施す処理チャンバと、
前記処理チャンバに設けられ、複数の基板を同心円上に載置する正転及び逆転自在な基板載置台と、
複数の基板を鉛直方向に多段に収容可能な第1の基板収容部と、
複数の基板を鉛直方向に多段に収容可能な第２の基板収容部と、
前記第１の基板収容部と前記処理チャンバとの間で基板の搬送を行う第１の基板保持部と、
前記第２の基板収容部と前記処理チャンバとの間で基板の搬送を行う第２の基板保持部と、
前記第１の基板収容部と前記第１の基板保持部とを相対的に上下方向に移動させる第１の昇降機構と、
前記第２の基板収容部と前記第２の基板保持部とを相対的に上下方向に移動させる第２の昇降機構と、を有する基板処理装置を用いた基板処理方法であって、
未処理基板の収容された前記第１の基板収容部を前記第１の基板保持部に対して相対的に下降させて前記第１の基板収容部から前記第１の基板保持部に前記未処理基板を受け渡すと共に、前記基板載置台を一の方向に順次所定の角度で回転させながら、前記第１の基板保持部により順次前記未処理基板を前記処理チャンバに搬入する工程と、
前記処理チャンバ内で前記複数の基板に所定の処理を施すバッチ処理工程と、
前記基板処理の完了後に、前記第１の基板保持部により前記処理チャンバから処理済基板を搬出した後、前記第１の基板収容部を前記第１の基板保持部の処理済基板に対して相対的に上昇させ、前記第１の基板保持部から前記第１の基板収容部に前記処理済基板の受け渡しを行うと共に、前記基板載置台を他の方向に順次所定の角度で回転させながら、前記第２の基板収容部を前記第２の基板保持部に対して相対的に下降させて前記第２の基板収容部から前記第２の基板保持部に前記未処理基板を受け渡し、前記第２の基板保持部により順次前記未処理基板を前記処理チャンバに搬入する工程と、を有することを特徴とする、基板処理方法。
【請求項８】
前記第１の基板収容部の内側には、基板を支持する支持部が、平面視で前記第１の基板保持部と重ならない位置に設けられ、
前記第２の基板収容部の内側には、基板を支持する支持部が、平面視で前記第２の基板保持部と重ならない位置に設けられ、
前記第１の基板収容部と前記第１の基板保持部、及び前記第１の基板保持部と前記第１の基板収容部との相対的な上下方向の移動は、前記第１の基板収容部を上下方向に移動させることにより行い、
前記第２の基板収容部と前記第２の基板保持部、及び前記第２の基板保持部と前記第２の基板収容部との相対的な上下方向の移動は、前記第２の基板収容部を上下方向に移動させることにより行うことを特徴とする、請求項７に記載の基板処理方法
【請求項９】
前記第１の基板収容部は、前記支持部を基板の内側と外側との間で移動させる第１の支持部移動機構を備え、
前記第２の基板収容部は、前記支持部を基板の内側と外側との間で移動させる第２の支持部移動機構を備え、
前記第１の基板収容部の内側には、基板を支持する支持部が、平面視で前記第１の基板保持部と重ならない位置に設けられ、
前記第２の基板収容部の内側には、基板を支持する支持部が、平面視で前記第２の基板保持部と重ならない位置に設けられ、
前記第１の基板収容部と前記第１の基板保持部、及び前記第１の基板保持部と前記第１の基板収容部との相対的な上下方向の移動は、前記第１の基板保持部を上下方向に移動させることにより行い、
前記第２の基板収容部と前記第２の基板保持部、及び前記第２の基板保持部と前記第２の基板収容部との相対的な上下方向の移動は、前記第２の基板保持部を上下方向に移動させることにより行い、
前記支持部は、基板を支持していない状態では平面視で基板と重ならない位置に退避し、基板が当該支持部の下方から当該支持部の上方に移動した際に、基板を支持する位置に移動することを特徴とする、請求項７に記載の基板処理方法。
【請求項１０】
前記第１の基板収容部の基板を支持する第１の支持ピンと、
前記第２の基板収容部の基板を支持する第２の支持ピンと、を有し、
前記第１の基板収容部は、前記支持部を基板の内側と外側との間で移動させる第１の支持部移動機構を備え、
前記第２の基板収容部は、前記支持部を基板の内側と外側との間で移動させる第２の支持部移動機構を備え、
前記第１の基板収容部の内側には、基板を支持する支持部が、平面視で前記第１の基板保持部と重ならない位置に設けられ、
前記第２の基板収容部の内側には、基板を支持する支持部が、平面視で前記第２の基板保持部と重ならない位置に設けられ、
前記第１の基板収容部と前記第１の基板保持部、及び前記第１の基板保持部と前記第１の基板収容部との相対的な上下方向の移動は、前記第１の支持ピンを上下方向に移動させることにより行い、
前記第２の基板収容部と前記第２の基板保持部、及び前記第２の基板保持部と前記第２の基板収容部との相対的な上下方向の移動は、前記第２の支持ピンを上下方向に移動させることにより行い、
前記支持部は、基板を支持していない状態では平面視で基板と重ならない位置に退避し、基板が当該支持部の下方から当該支持部の上方に移動した際に、基板を支持する位置に移動することを特徴とする、請求項７に記載の基板処理方法。
【請求項１１】
複数の基板に所定の処理をバッチ式に施す処理チャンバと、前記処理チャンバの内部に設けられ、複数の基板を同心円上に載置する正転及び逆転自在な基板載置台と、
複数の基板を鉛直方向多段に収容可能な第１の基板収容部と、
複数の基板を鉛直方向多段に収容可能な第２の基板収容部と、
前記基板載置台と前記第１の基板収容部との間で基板を搬送する第１の基板保持部と、
前記基板載置台と前記第２の基板収容部との間で基板を搬送する第２の基板保持部と、を備えた基板処理装置の基板処理方法であって、
前記第１の基板収容部に複数の未処理基板を収容する工程と、
前記基板載置台から処理済基板の一枚を前記第２の基板保持部に受け渡し、前記第２の基板収容部に搬送する工程と、
前記第１の基板収容部から前記第１の基板保持部に未処理基板を受け渡すと共に前記第２の基板保持部から前記第２の基板収容部に処理済基板を受け渡す動作、前記第１の基板保持部に受け渡された未処理基板を前記基板載置台に搬送する動作、前記基板載置台に搬送された未処理基板を前記載置台に載置すると共に前記基板載置台に載置されている処理済基板を前記第２の基板保持部で受け取る動作、前記基板載置台から受け取った処理済基板を前記第２の基板収容部に搬送する動作、および前記基板載置台を所定の角度だけ一方向に回転させる動作、を複数回行う工程と、
前記第１の基板収容部から未処理基板を前記第１の基板保持部に受け渡し、前記基板載置台に載置する工程と、
前記処理チャンバで前記複数の基板に所定の処理を施すバッチ処理工程と、
前記第２の基板収容部から処理済基板を搬出すると共に当該第２の基板収容部に複数の未処理基板を収容する工程と、
前記基板載置台から処理済基板の一枚を前記第１の基板保持部に受け渡し、前記第１の基板収容部に搬送する工程と、
前記第２の基板収容部から前記第２の基板保持部に未処理基板を受け渡すと共に前記第１の基板保持部から前記第１の基板収容部に処理済基板を受け渡す動作、前記第２の基板保持部に受け渡された未処理基板を前記基板載置台に搬送する動作、前記基板載置台に搬送された未処理基板を前記載置台に載置すると共に前記基板載置台に載置されている処理済基板を前記第１の基板保持部で受け取る動作、前記基板載置台から受け取った処理済基板を前記第１の基板収容部に搬送する動作、および前記基板載置台を所定の角度だけ他方向に回転させる動作、を複数回行う工程と、を有することを特徴とする、基板処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の基板に所定の処理をバッチ式に施す基板処理システム及び基板処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば半導体デバイスなどの製造プロセスにおいては、基板に対してイオン注入処理、エッチング処理、成膜処理などの各種処理が行われる。そして、例えばイオン注入処理装置のように、処理チャンバ内で複数の基板の処理が行われるバッチ処理装置においては、処理チャンバ内から処理済の基板を搬出する作業と、処理チャンバ内に未処理の基板を搬入する作業とを並行して行い、未処理の基板と処理済の基板の入れ替え作業を短時間で行うことが好ましい。未処理の基板と処理済の基板の入れ替え作業中は処理装置が稼動しない待機状態となり、処理装置のスループットを低下させる要因となるためである。
【０００３】
そこで従来、例えば特許文献１に開示されるように、基板を多段に収容する基板収容容器と基板収容容器と処理チャンバとの間で、基板の搬送を行う搬送アームが、処理チャンバへ基板の搬入用及び処理チャンバからの基板の搬出用として、それぞれ独立に設けたれた基板搬送装置が提案されている。
【０００４】
ところで、例えば特許文献１に開示される基板搬送装置を用いた際に、処理装置が待機状態となる他の要因としては、例えば、基板収容容器内の基板が全て処理チャンバ内に搬送された後に、系外に設置されている他の基板収容容器から、他の搬送アームを用いて未処理の基板を再度基板収容容器内に収容する作業等がある。この点について、多段に構成された基板収容容器と他の搬送アームとの基板の受け渡しを効率よく行う手段として、例えば特許文献２には、複数の基板保持部を多段に備えた搬送アームが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平５−６７６６８号公報
【特許文献２】特開２００７−１２３５９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、基板収容容器と他の搬送アームとの基板の受け渡しを効率よく行ったとしても、最終的な処理装置のスループットを左右するのは、処理装置内における未処理の基板と処理済の基板の入れ替え作業に要する時間である。そして、例えば特許文献１に開示される搬送アームは基板収容容器との間で基板の受け渡しを行う際に、基板収容容器内の各基板の収容高さにアクセスする際の昇降動作、昇降させた後に基板収容容器内の基板の収容位置に向かって水平に移動する動作、基板の下方で昇降させて基板収容容器との間で基板の受け渡しを行う動作など複数の動作を行っており、この搬送アームの動作時間を短縮することは依然として大きな課題であった。そのため、発明者らが処理チャンバ内での基板の入れ替え作業に要する時間を短縮すべく鋭意検討し、例えば下記に示す搬送装置を考案した。
【０００７】
図２４、２５に示すように、搬送装置１００は、例えばバッチ式に基板Ｗを処理する処理装置１０１に搬入する基板Ｗを多段に収容する基板収容部１０２と、処理装置１０１から搬出される処理済の基板Ｗａを多段に収容する基板収容部１０３と、基板収容部１０１の基板Ｗを保持して処理装置１０１内に搬入する基板保持部１０４と、処理装置１０１内の基板Ｗａを保持して搬出し基板収容部１０３に収容する基板保持部１０５を備えている。基板収容部１０２及び基板収容部１０３は昇降自在に構成されている。そして、基板収容部１０２及び基板収容部１０３内に設けられた、基板を支持する支持部１１０と、基板保持部１０４及び基板保持部１０５とは、干渉することなく上下にすれ違うことができるように構成されている。
【０００８】
このような構成の搬送装置１００においては、先ず、例えば基板保持部１０４を基板収容部１０２の下方で待機させ、その状態で基板収容部１０２を下降させる。そうすることで、図２５に示すように、支持部１１０と基板保持部１０３とが上下にすれ違う際に、支持部１１０に支持されていた基板が支持部１０４に受け渡される。そして、この支持部１１０と基板保持部１０４との基板の受け渡しは、支持部１０４上の基板を処理装置１０１内の回転テーブル１１１に載置した後に、支持部１０４を基板の受け渡し位置に移動させ、再度基板収容部１０２を支持部１１０間の距離だけ下降させることで行うことができる。したがって、支持部１１０と基板収容部１０２との間で基板を受け渡す際に従来行っていた、基板保持部１０４を、基板収容部１０２内の各基板の収容高さにアクセスする際の昇降動作、昇降させた後に基板収容部１０２内の基板の収容位置に向かって水平に移動する動作、及び基板の下方で昇降させて基板収容部との間で基板の受け渡しを行う動作が不要となる。そして、この受け渡し方法は、上述と逆の手順を基板収容部１０３と基板保持部１０５に適用することで、処理装置１０１内から処理済の基板を搬出する場合においても用いることができる。このため、処理装置１０１と基板収容部１０３、１０４との間での基板Ｗ、Ｗａの入れ替え時間を短縮し、処理装置１０１のスループットをさらに向上させることができる。
【０００９】
しかしながら、この搬送装置１００に設置された基板収容部１０２、１０３と系外に設置されている基板収容容器との間で、上述の特許文献２に開示される、複数の基板保持部を多段に備えた搬送アームを用いる場合に新たな問題が生じた。
【００１０】
上述の新たな問題について記載する。搬送装置１００を用いて処理装置１０１への基板の搬入出を行う場合、系外から例えば基板収容部１０２内に下からＷ１の順に収容された基板Ｗは、処理装置１０１内で処理を終え、処理装置１０１から搬出され基板保持部１０５により基板収容部１０３内に収容される際に、上からＷ１の順に収容される。すなわち、当初とは基板Ｗの位置が逆転するという現象が生じる。これは、図２６に示されるように、基板収容部１０２内から基板を搬出する際は、基板収容部１０２を下降させることで基板保持部１０４への受け渡しを例えば下からＷ１の順番で行うのに対して、基板収容部１０３に処理済の基板を収容する際は、上からＷａ１の順番で収容を行うためである。
【００１１】
そして、基板の順序が逆転した状態で複数の基板保持部を多段に備えた搬送アームを用いると、系外の基板収容容器に収容される際に、基板の順序が逆転したままとなり、その後工程に支障をきたすこととなり問題である。
【００１２】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、基板収容容器に収容される処理済の基板の順序を維持しつつ、従来よりも短時間で処理装置と基板収容容器との間で基板の受け渡しを行うことを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
基板の処理システムであって、複数の基板に所定の処理をバッチ式に施す処理チャンバと、前記処理チャンバの内部に設けられ、複数の基板を同心円上に載置する正転及び逆転自在な基板載置台と、複数の基板を鉛直方向に多段に収容可能な第1の基板収容部と、複数の基板を鉛直方向に多段に収容可能な第２の基板収容部と、前記第１の基板収容部と前記処理チャンバとの間で搬送する基板を保持する第1の基板保持部と、前記第２の基板収容部と前記処理チャンバとの間で搬送する基板を保持する第２の基板保持部と、前記第１の基板収容部と前記第１の基板保持部とを相対的に上下方向に移動させ、前記第１の基板収容部と前記第1の基板保持部との間で基板の受け渡しを行う第１の昇降機構と、前記第２の基板収容部と前記第２の基板保持部とを相対的に上下方向に移動させ、前記第２の基板収容部と前記第２の基板保持部との間で基板の受け渡しを行う第２の昇降機構と、前記基板載置台の回転と、前記第１の昇降機構及び前記第２の昇降機構の上下の移動と、前記第１の基板保持部及び前記第２の基板保持部による基板の搬送を制御する制御装置と、を有し、前記制御装置は、未処理基板の収容された前記第１の基板収容部を前記第１の基板保持部に対して相対的に下降させて前記第１の基板収容部から前記第１の基板保持部に前記未処理基板を受け渡すと共に、前記基板載置台を一の方向に順次所定の角度で回転させながら、前記第１の基板保持部により順次前記未処理基板を前記処理チャンバに搬入する制御と、前記処理チャンバ内で前記複数の基板に所定の処理を実行する制御と、前記基板処理の完了後に、前記第１の基板保持部により前記処理チャンバから処理済基板を搬出した後、前記第１の基板収容部を前記第１の基板保持部に対して相対的に上昇させ、前記第１の基板保持部から前記第１の基板収容部に前記処理済基板の受け渡しを行うと共に、前記基板載置台を他の方向に順次所定の角度で回転させながら、未処理基板の収容された前記第２の基板収容部を前記第２の基板保持部に対して相対的に下降させて前記第２の基板収容部から前記第２の基板保持部に前記未処理基板を受け渡し、前記第２の基板保持部により順次前記未処理基板を前記処理チャンバに搬入する制御と、を行うことを特徴としている。なお、相対的に上下方向に移動させるとは、例えば基板保持部の位置を固定したまま基板を上下動させる、基板の位置を固定したまま基板保持部を上下動させる、あるいは基板保持部と基板を共に上下動させるといった動作を意味する。
【００１４】
本発明によれば、複数の基板を同心円上に載置する基板載置台が正転及び逆転自在に構成されているので、処理チャンバでの基板の処理を行った後に、未処理の基板を処理チャンバ内に搬入する際の回転方向とは逆の方向に基板載置台を回転させながら、未処理の基板を処理チャンバ内に搬入する際に用いた基板保持部で処理チャンバから処理済の基板を搬出することで、最後に搬入した基板を最初に搬出することができる。そのため、未処理基板を搬入し終わった状態で待機させている基板収容部に、最後に搬入した基板から順に処理済の基板を収容することで、基板収容部に収容される処理済の基板の順序を維持しつつ、従来よりも短時間で処理装置と基板収容部との間で基板の受け渡しを行うことができる。
【００１５】
前記第１の基板収容部及び前記第２の基板収容部と、基板収容容器との間で基板の搬送を行う基板搬送体を有し、前記基板搬送体には、基板を保持する基板保持体が鉛直方向に多段に設けられていてもよい。
【００１６】
前記第１の基板収容部の内側には、基板を支持する支持部が、平面視で前記第１の基板保持部と重ならない位置に設けられ、前記第２の基板収容部の内側には、基板を支持する支持部が、平面視で前記第２の基板保持部と重ならない位置に設けられていてもよい。
【００１７】
前記第1の昇降機構は前記第１の基板収容部を上下方向に移動させ、前記第２の昇降機構は前記第１の基板収容部を上下方向に移動させてもよく、前記第１の基板収容部は、前記支持部を基板の内側と外側との間で移動させる第１の支持部移動機構を備え、前記第２の基板収容部は、前記支持部を基板の内側と外側との間で移動させる第２の支持部移動機構を備え、前記第1の昇降機構は前記第１の基板保持部を上下方向に移動させ、前記第２の昇降機構は前記第２の基板保持部を上下方向に移動させてもよい。
【００１８】
また、前記第１の基板収容部の基板を支持する第１の支持ピンと、前記第２の基板収容部の基板を支持する第２の支持ピンと、を有し、前記第１の基板収容部は、前記支持部を基板の内側と外側との間で移動させる第１の支持部移動機構を備え、前記第２の基板収容部は、前記支持部を基板の内側と外側との間で移動させる第２の支持部移動機構を備え、前記第1の昇降機構は、前記第１の支持ピンを上下方向に移動させ、前記第２の昇降機構は、前記第２の支持ピンを上下方向に移動させてもよい。
【００１９】
別の観点による本発明は、基板の処理方法であって、複数の基板に所定の処理を施す処理チャンバと、前記処理チャンバに設けられ、複数の基板を同心円上に載置する正転及び逆転自在な基板載置台と、複数の基板を鉛直方向に多段に収容可能な第1の基板収容部と、複数の基板を鉛直方向に多段に収容可能な第２の基板収容部と、前記第１の基板収容部と前記処理チャンバとの間で基板の搬送を行う第１の基板保持部と、前記第２の基板収容部と前記処理チャンバとの間で基板の搬送を行う第２の基板保持部と、前記第１の基板収容部と前記第１の基板保持部とを相対的に上下方向に移動させる第１の昇降機構と、前記第２の基板収容部と前記第２の基板保持部とを相対的に上下方向に移動させる第２の昇降機構と、を有する基板処理装置を用いた基板処理方法であって、未処理基板の収容された前記第１の基板収容部を前記第１の基板保持部に対して相対的に下降させて前記第１の基板収容部から前記第１の基板保持部に前記未処理基板を受け渡すと共に、前記基板載置台を一の方向に順次所定の角度で回転させながら、前記第１の基板保持部により順次前記未処理基板を前記処理チャンバに搬入する工程と、前記処理チャンバ内で前記複数の基板に所定の処理を施すバッチ処理工程と、前記基板処理の完了後に、前記第１の基板保持部により前記処理チャンバから処理済基板を搬出した後、前記第１の基板収容部を前記第１の基板保持部の処理済基板に対して相対的に上昇させ、前記第１の基板保持部から前記第１の基板収容部に前記処理済基板の受け渡しを行うと共に、前記基板載置台を他の方向に順次所定の角度で回転させながら、前記第２の基板収容部を前記第２の基板保持部に対して相対的に下降させて前記第２の基板収容部から前記第２の基板保持部に前記未処理基板を受け渡し、前記第２の基板保持部により順次前記未処理基板を前記処理チャンバに搬入する工程と、を有することを特徴としている。
【００２０】
前記第１の基板収容部の内側には、基板を支持する支持部が、平面視で前記第１の基板保持部と重ならない位置に設けられ、前記第２の基板収容部の内側には、基板を支持する支持部が、平面視で前記第２の基板保持部と重ならない位置に設けられ、前記第１の基板収容部内の未処理基板と前記第１の基板保持部、及び前記第１の基板保持部の処理済基板と前記第１の基板収容部との相対的な上下方向の移動は、前記第１の基板収容部を上下方向に移動させることにより行い、前記第２の基板収容部内の未処理基板と前記第２の基板保持部、及び前記第２の基板保持部の処理済基板と前記第２の基板収容部との相対的な上下方向の移動は、前記第２の基板収容部を上下方向に移動させることにより行ってもよい。
【００２１】
また、前記第１の基板収容部は、前記支持部を基板の内側と外側との間で移動させる第１の支持部移動機構を備え、前記第２の基板収容部は、前記支持部を基板の内側と外側との間で移動させる第２の支持部移動機構を備え、前記第１の基板収容部の内側には、基板を支持する支持部が、平面視で前記第１の基板保持部と重ならない位置に設けられ、前記第２の基板収容部の内側には、基板を支持する支持部が、平面視で前記第２の基板保持部と重ならない位置に設けられ、前記第１の基板収容部内の未処理基板と前記第１の基板保持部、及び前記第１の基板保持部の処理済基板と前記第１の基板収容部との相対的な上下方向の移動は、前記第１の基板保持部を上下方向に移動させることにより行い、前記第２の基板収容部内の未処理基板と前記第２の基板保持部、及び前記第２の基板保持部の処理済基板と前記第２の基板収容部との相対的な上下方向の移動は、前記第２の基板保持部を上下方向に移動させることにより行い、前記支持部は、基板を支持していない状態では平面視で基板と重ならない位置に退避し、基板が当該支持部の下方から当該支持部の上方に移動した際に、基板を支持する位置に移動してもよい。
【００２２】
さらには、前記第１の基板収容部の基板を支持する第１の支持ピンと、前記第２の基板収容部の基板を支持する第２の支持ピンと、を有し、前記第１の基板収容部は、前記支持部を基板の内側と外側との間で移動させる第１の支持部移動機構を備え、前記第２の基板収容部は、前記支持部を基板の内側と外側との間で移動させる第２の支持部移動機構を備え、前記第１の基板収容部の内側には、基板を支持する支持部が、平面視で前記第１の基板保持部と重ならない位置に設けられ、前記第２の基板収容部の内側には、基板を支持する支持部が、平面視で前記第２の基板保持部と重ならない位置に設けられ、前記第１の基板収容部内の未処理基板と前記第１の基板保持部、及び前記第１の基板保持部の処理済基板と前記第１の基板収容部との相対的な上下方向の移動は、前記第１の支持ピンを上下方向に移動させることにより行い、前記第２の基板収容部内の未処理基板と前記第２の基板保持部、及び前記第２の基板保持部の処理済基板と前記第２の基板収容部との相対的な上下方向の移動は、前記第２の支持ピンを上下方向に移動させることにより行い、前記支持部は、基板を支持していない状態では平面視で基板と重ならない位置に退避し、基板が当該支持部の下方から当該支持部の上方に移動した際に、基板を支持する位置に移動してもよい。
【００２３】
また別の観点による本発明の基板の処理方法は、複数の基板に所定の処理をバッチ式に施す処理チャンバと、前記処理チャンバの内部に設けられ、複数の基板を同心円上に載置する正転及び逆転自在な基板載置台と、複数の基板を鉛直方向多段に収容可能な第１の基板収容部と、複数の基板を鉛直方向多段に収容可能な第２の基板収容部と、前記基板載置台と前記第１の基板収容部との間で基板を搬送する第１の基板保持部と、前記基板載置台と前記第２の基板収容部との間で基板を搬送する第２の基板保持部と、を備えた基板処理装置の基板処理方法であって、前記第１の基板収容部に複数の未処理基板を収容する工程と、前記基板載置台から処理済基板の一枚を前記第２の基板保持部に受け渡し、前記第２の基板収容部に搬送する工程と、前記第１の基板収容部から前記第１の基板保持部に未処理基板を受け渡すと共に前記第２の基板保持部から前記第２の基板収容部に処理済基板を受け渡す動作、前記第１の基板保持部に受け渡された未処理基板を前記基板載置台に搬送する動作、前記基板載置台に搬送された未処理基板を前記載置台に載置すると共に前記基板載置台に載置されている処理済基板を前記第２の基板保持部で受け取る動作、前記基板載置台から受け取った処理済基板を前記第２の基板収容部に搬送する動作、および前記基板載置台を所定の角度だけ一方向に回転させる動作、を複数回行う工程と、前記第１の基板収容部から未処理基板を前記第１の基板保持部に受け渡し、前記基板載置台に載置する工程と、前記処理チャンバで前記複数の基板に所定の処理を施すバッチ処理工程と、前記第２の基板収容部から処理済基板を搬出すると共に当該第２の基板収容部に複数の未処理基板を収容する工程と、前記基板載置台から処理済基板の一枚を前記第１の基板保持部に受け渡し、前記第１の基板収容部に搬送する工程と、前記第２の基板収容部から前記第２の基板保持部に未処理基板を受け渡すと共に前記第１の基板保持部から前記第１の基板収容部に処理済基板を受け渡す動作、前記第２の基板保持部に受け渡された未処理基板を前記基板載置台に搬送する動作、前記基板載置台に搬送された未処理基板を前記載置台に載置すると共に前記基板載置台に載置されている処理済基板を前記第１の基板保持部で受け取る動作、前記基板載置台から受け取った処理済基板を前記第１の基板収容部に搬送する動作、および前記基板載置台を所定の角度だけ他方向に回転させる動作、を複数回行う工程と、を有することを特徴としている。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、基板収容部に収容される処理済の基板の順序を維持しつつ、従来よりも短時間で処理装置と基板収容部との間で基板の受け渡しを行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本実施の形態にかかる基板処理システムの構成の概略を示す平面図である。
【図２】基板保持部が多段に設けられたアームの構成の概略を示す説明図である。
【図３】基板搬送装置及び処理装置の構成の概略を示す縦断面図である。
【図４】基板収容部の構成の概略を示す説明図である。
【図５】支持部と基板保持部との位置関係を示す説明図である。
【図６】基板保持部を上昇位置及び下降位置に移動させた状態を示す説明図である。
【図７】基板が基板保持部に受け渡された状態を示す説明図である。
【図８】基板保持部を受け渡し位置に移動させた状態を示す説明図である。
【図９】基板が基板載置台に載置された後、基板載置台を所定の角度回転させた状態を示す説明図である。
【図１０】基板が基板保持部に受け渡された状態を示す説明図である。
【図１１】基板の入れ替え動作を示すタイムチャートである。
【図１２】基板が昇降ピンから基板保持部に受け渡された状態を示す説明図である。
【図１３】基板収容部が上昇位置及び下降位置に位置する状態を示す説明図である。
【図１４】基板収容部と基板保持部との間で基板の受け渡しが行われた状態を示す説明図である。
【図１５】基板の搬出後に基板載置台を所定の角度回転させた状態を示す説明図である。
【図１６】連結部材を有する基板保持部の説明図である。
【図１７】他の実施の形態に係る基板搬送装置及び処理装置の構成の概略を示す縦断面図である。
【図１８】支持部移動機構を備えた基板収容部の構成の概略を示す説明図である。
【図１９】基板保持部を所定の基板高さまで上昇させた状態を示す説明図である。
【図２０】基板収容部と基板保持部との間で基板の受け渡しが行われた状態を示す説明図である。
【図２１】基板収容部の下方に支持ピンを備えた基板収容部の構成の概略を示す説明図である。
【図２２】支持部を退避させた状態で支持ピンにより基板を支持した状態を示す説明図である。
【図２３】基板保持部と昇降ピンの位置関係を示す説明図である。
【図２４】基板搬送装置と基板処理装置の構成の概略を示す平面図である。
【図２５】基板収容部の構成の概略を説明する側面図である。
【図２６】基板収容部内の基板の配置順を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明の実施の形態について説明する。図１は、本実施の形態にかかる基板処理システム１の構成の概略を示す平面図である。なお、本実施の形態の基板Ｗとしては、例えば半導体ウェハが用いられる。
【００２７】
基板処理システム１は、図１に示すように複数の基板Ｗをカセット単位で搬入出するカセットステーション２と、複数の基板Ｗを、例えばバッチ処理する複数の処理装置を備えた処理ステーション３と、処理ステーション３における基板Ｗの処理の制御を行う制御装置４とを有している。カセットステーション２と処理ステーション３とは、一体に接続した構成となっている。
【００２８】
カセットステーション２は、カセット載置部１０と、カセット載置部１０に隣接して設けられた搬送室１１と、を備えている。カセット載置部１０には、複数の基板Ｗを収容可能な、基板収容容器としてのカセットＣをＸ方向（図１中の左右方向）に複数、例えば３つ並べて載置できる。搬送室１１には、Ｘ基板搬送体１４が設けられている。基板搬送体１４は、旋回、伸縮及び昇降自在な多関節のアーム１５を備えており、カセット載置部１０のカセットＣと、処理ステーション３に設けられた、後述する基板収容部５０、５１に対して基板Ｗを搬送できる。アーム１５は図２に示すように、基板Ｗを保持する基板保持体１６が鉛直方向に多段に設けられており、複数の基板Ｗを同時に保持することができる構造となっている。
【００２９】
処理ステーション３は、内部を減圧可能な搬送チャンバである２つのロードロック室２０、２０と、複数の基板Ｗをバッチ式に処理する処理装置２２、２３と、ロードロック室２０と処理装置２２、２３との間で基板の搬送を行う基板搬送装置２４をそれぞれ備えている。ロードロック室２０は、搬送室１１と処理装置２２、２３の間にそれぞれ配置され、搬送室１１と処理装置２２、２３を接続している。基板搬送装置２４は、ロードロック室２０内に配置されている。
【００３０】
ロードロック室２０の側面には、図３に示すように、ロードロック室２０内にアーム１５を介して基板Ｗを搬送するための開口部２５と、ロードロック室２０と処理装置２２、２３との間で基板搬送装置２４を介して基板Ｗを搬送するための開口部２６が設けられている。搬送室１１とロードロック室２０との間であって開口２５に対応する位置、及びロードロック室２０と処理装置２２、２３との間であって開口２６に対応する位置には、これらの間を気密にシールし、かつ開閉可能に構成されたゲートバルブ２７、２８がそれぞれ設けられている。
【００３１】
処理装置２２は、開口部２６に対応する位置が開口し内部を減圧可能な処理チャンバ４０と、処理チャンバ４０内に設けられ、正転及び逆転自在、即ち、例えば平面視で時計回り及び反時計回りの両方向に回転自在に構成された、複数の基板Ｗを同心円上に載置可能な、例えば円盤状の基板載置台４１と、を有している。基板載置台４１は、制御装置４により制御される。なお、本実施の形態においては、基板載置台４１は、例えば６枚の基板Ｗを載置するようになっている。
【００３２】
基板載置台４１上であって基板Ｗが載置される位置の下方には、基板Ｗを下方から支持し昇降させるための支持機構である昇降ピン４２が設けられている。昇降ピン４２は、図３に示すように、基板載置台４１の厚み方向に貫通し、昇降駆動機構（図示せず）により上下動できる。そして、昇降ピン４２は、基板Ｗを搬送する際には、基板載置台４１の上方の、後述する基板保持部５６、５７と基板Wの受け渡しを行う受け渡し位置Ａ、Ｂまで上昇され、それ以外のときには基板載置台４１内に没した状態となる。なお、処理チャンバ４０内で行われるバッチ式処理は、本実施の形態においては、例えば成膜処理である。
【００３３】
基板搬送装置２４は、搬送室１１と処理装置２２との間で授受される基板Ｗを一旦収容する基板収容部５０、５１と、基板収容部５０、５１と処理装置２２との間で基板Ｗの搬送を行う搬送機構５２、５３と、基板収容部５０、５１を上下方向に昇降させる昇降機構５４、５５とを備えている。基板収容部５０、５１は、例えば図１のＸ方向に並んで配置され、搬送機構５２、５３はそれぞれ処理装置２２と基板収容部５０、５１に挟まれた位置に配置されている。昇降機構５４、５５及び搬送機構５２、５３は制御装置４により制御される。
【００３４】
搬送機構５２、５３は、基板Wの搬送の際に基板Wを保持する、例えばＵ字状の基板保持部５６、５７と、基板保持部５６、５７を移動させる移動機構５８、５９をそれぞれ備えている。基板保持部５６、５７は、移動機構５８、５９により基板載置台４１の昇降ピン４２の上方（受け渡し位置Ａ、Ｂ）と基板収容部５０、５１内に載置されている基板の下方（待機位置Ｃ、Ｄ）との間で移動自在となっている。なお、移動機構５８、５９は、基板保持部５６、５７を受け渡し位置Ａ、Ｂと待機位置Ｃ、Ｄとの間で移動する時間を短縮するために、基板保持部５６、５７を直線的に移動させることが好ましく、移動機構５８、５９は本実施の形態では、例えば図示しない駆動機構を備えた搬送レールである。
【００３５】
基板収容部５０、５１は、図４に示すように、例えば搬送室１１及び処理装置２２に対向する側面と下面が開口する、略角柱状の形状を有している。基板収容部５０、５１の開口していない側面には、基板Ｗを支持する平板状の支持部７０が垂直方向に、例えば所定の間隔Ｐで多段に等間隔で設けられ、この支持部７０により複数の基板Ｗを収容することができるように構成されている。支持部７０は、例えば図５に示すように、平面視において基板保持部５６、５７と重ならない位置に設けられ、昇降機構５４、５５により基板収容部５０、５１が昇降した際に、基板保持部５６、５７とそれぞれ干渉しないよう構成されている。昇降機構５４、５５は、基板収容部５０、５１を昇降させた際に、下端の支持部７０ｂが搬送機構５２、５３の基板保持部５６、５７よりも上方となる位置（以後、上昇位置という）までの上昇、及び上端の支持部７０ｈが搬送機構５２、５３の基板保持部５６、５７よりも下方となる位置（以後、下降位置という）までの下降が可能に構成されている。すなわち、最低でも基板収容部５０、５１の上端の支持部７０ｈと下端の支持部７０ｂとの間の距離Ｑ以上の距離を、昇降可能に構成されている。なお、図４においては、基板収容部５０、５１では、処理装置２２でバッチ処理することのできる基板Ｗの枚数に合わせて、例えば６枚の基板を同時に収容できる多段型の棚を構成しているが、支持部７０の数は図４の内容に限定されるものではなく、自由に変更が可能である。また、支持部７０の形状は基板Ｗを支持して、且つ平面視において基板保持部５６、５７と重ならない形状及び配置であれば、他の形状であってもよい。
【００３６】
なお、処理装置２３の構成については、上述の処理装置２２の場合と同様であるので説明を省略する。処理装置２２、２３として用いる装置は、成膜処理装置に限らず、例えば塗布処理装置、エッチング処理装置、プラズマ処理装置等の装置であってもよいし、処理装置２２と処理装置２３はそれぞれ異なる装置であってもよい。
【００３７】
本実施の形態にかかる基板処理システム１は以上のように構成されており、次にこの基板処理システム１で行われる処理動作について説明する。
【００３８】
基板Ｗの処理を行う際には、先ず、複数の未処理の基板Ｗが基板搬送体１４のアーム１５によってカセットステーション２のカセットＣから取り出され、ロードロック室２０内の基板収容部５０，５１に、カセットＣに収容されていた時と同じ順序で収容される。
【００３９】
基板収容部５０内への基板Ｗの収容が完了すると、基板搬送体１４がロードロック室２０外に退避し、ロードロック室２０の大気側、すなわち搬送室１１側のゲートバルブ２７が閉まる。そして、ロードロック室２０内を排気して、内部を所定の圧力まで減圧する。
【００４０】
次いで、ロードロック室２０と、内部が真空状態に維持されている処理チャンバ４０との間のゲートバルブ２８を開けて、基板収容部５０内の基板Ｗを搬送機構５２により処理チャンバ４０内に搬入する。
【００４１】
基板Ｗを処理チャンバ４０内へ搬入する際の動作について詳述する。基板Ｗを処理チャンバ４０内へ搬入する際は、先ず基板収容部５０を昇降機構５４により上昇位置まで上昇させる。それと並行して、基板収容部５１も昇降機構５５により下降位置まで下降させる（図６）。次いで、基板保持部５６、５７を待機位置Ｃ、Ｄまでそれぞれ移動させる。その後、基板収容部５０を、支持部７０ｂに載置されている基板Ｗ１の下面と基板保持部５６の上面とが当接する付近まで下降させる。そして、その状態からさらに、基板収容部５０を隣り合う支持部７０の間隔Ｐよりも短い距離、概ねＰ／２程度下降させる。それと並行して、基板収容部５１を基板収容部５０が下降した距離と同じ距離上昇させる（図７）。この際、支持部７０は、平面視において基板保持部５６と重ならない位置に設けられているので、基板収容部５０をＰ／２程度の距離下降させることで、基板保持部５６と支持部７０とが干渉することなく上下にすれ違うことが可能である。そして、すれ違うと同時に支持部７０ｂに載置されていた基板Ｗ１が基板保持部５６に受け渡される。また、基板Ｗ１が基板保持部５６に受け渡されると共に、未処理の基板Ｗが基板保持部５６受け渡されたことを検出した制御装置４により、基板載置台４１が、例えば時計回りに所定の角度αだけ回転される。なお、角度αは基板載置台４１を一周させる角度２πを基板載置台４１に載置される基板Ｗの枚数ｎで割ったものである。また、例えば最初の基板搬入時のように、基板載置台４１に基板が全く載置されていな状態で未処理の基板Ｗが基板保持部５６受け渡される場合は、この基板載置台４１の回転は不要である。
【００４２】
基板Ｗ１を保持する基板保持部５６及び基板Ｗを保持していない基板保持部５７は、搬送機構５２によって開口部２６を介してロードロック室２０から処理チャンバ４０内に導入され、受け渡し位置Ａ、Ｂ、すなわち昇降ピン４２ａ、４２ｂの上方で待機する（図８）。次いで、基板載置台４１から昇降ピン４２ａが上昇し、基板Ｗが基板保持部５６から昇降ピン４２ａ上に受け渡される。基板Ｗ１の昇降ピン４２ａへの受け渡しが完了すると、基板保持部５６、５７は処理チャンバ４０内からロードロック室２０へ退避し、待機位置Ｃ、Ｄまで移動する。それと並行して、昇降ピン４２ａが下降し、昇降ピン４２ａに支持されていた基板Ｗ１が基板載置台４１上に載置される。そして、制御装置４により基板Ｗ１の基板載置台４１への載置が検出されると、基板載置台４１は、再度時計回りに所定の角度αだけ回転される（図９）。
【００４３】
続いて、基板保持部５６、５７を待機位置Ｃ、Ｄに待機させた状態で、再度基板収容部５０、５１を間隔Ｐだけそれぞれ下降及び上昇させ、２枚目の基板Ｗ２の基板保持部５６への受け渡しを行う（図１０）そして、基板Ｗ２を再度搬送機構５２によって処理チャンバ４０内に導入する。このとき、基板載置台４１は時計回りに所定の角度αだけ回転されているので、図９に破線で示すように、先ほど基板Ｗ１を載置した位置に基板Ｗ２が載置可能となっている。したがって、基板Ｗ２は、受け渡し位置Ａで昇降ピン４２ａに受け渡され、基板載置台４１に載置される。そして、この動作を基板Ｗ６まで順次繰り返し行うことで、基板収容部５０内の全ての基板Ｗ１〜Ｗ６が処理チャンバ４０内に搬入される。
【００４４】
処理チャンバ４０内に全ての基板Ｗが搬入されると、ゲートバルブ２８が閉じられ、制御装置４により基板Ｗの処理が実行される。そして、各基板Ｗ１〜Ｗ６に成膜処理が施される。また、処理装置２２で基板Ｗの処理が行われている間に、空の状態の基板収容部５１は、制御装置４により上昇位置まで上昇され、新たな未処理の基板Ｗ１〜Ｗ６がアーム１５により収容される。なお、この際全ての基板Ｗ１〜Ｗ６の搬送が終了して空となった状態で下降位置に位置している基板収容部５０は、そのままの状態を維持される。
【００４５】
処理装置２２での成膜処理が終了すると、ゲートバルブ２８が開けられる。次いで、搬送機構５２の基板保持部５６により、処理済の基板Ｗａが処理チャンバ４０から搬出され、基板収容部５０に収容されると共に、未処理の基板Ｗが基板収容部５１から処理チャンバ４０に搬入される、基板Ｗの入れ替えが行われる。
【００４６】
基板Ｗと基板Ｗａを入れ替える際の動作について詳述する。図１１は基板Ｗ、Ｗａの入れ替え動作を示すタイムチャートである。図１１において、Ａ〜Ｄは、基板保持部５６、５７が、受け渡し位置Ａ、Ｂまたは待機位置Ｃ、Ｄのいずれに位置しているかを示し、一点鎖線の矢印は、基板Ｗ、Ｗａの所在を示している。また、基板収容部５０、５１の欄にはそれぞれ、基板収容部５０、５１を上昇位置及び下降位置から距離Ｐずつ下降及び上昇した際の、高さ方向の位置の変化を示している。具体的には例えば、基板収容部５１が上昇位置から距離Ｐだけ下降した場合、タイムチャート上では、上昇位置−Ｐとして表される。
【００４７】
処理チャンバ４０内で成膜処理が施された基板Ｗａ６は、受け渡し位置Ａにおいて、昇降ピン４２ａにより上昇する（図１１のＴ１）。次いで、搬送機構５２、５３の基板保持部５６、５７を受け渡し位置Ａに移動させ（図１１のＴ２）、その状態で昇降ピン４２ａを下降させることで、基板Ｗａ６が昇降ピン４２ａから基板保持部５６に受け渡される（図１１のＴ３及び図１２）。そして、搬送機構５２、５３の基板保持部５６、５７を処理チャンバ４０内からロードロック室２０へ退避させ、待機位置Ｃ、Ｄまで移動させる（図１１のＴ４）。この際、基板収容部５０の上下方向の位置は、上述のとおり、処理チャンバ４０内への未処理基板Ｗの搬入が完了した状態で維持されており、下降位置に位置している（図１３）。そして基板収容部５０を距離Ｐだけ上昇させると共に、基板収容部５１を、基板収容部５０と逆の方向に同じ距離、すなわち距離Ｐだけ下降させる。これにより、基板保持部５６から基板収容部５０への基板Ｗａ６の受け渡し、及び基板収容部５１から基板保持部５７への基板Ｗの受け渡しが同時に行われる（図１１のＴ５及び図１４）。なお、図１０においては、基板保持部５６が、図１４においては、基板保持部５７が破線で示される位置から実線で示される位置に上昇した記載となっているが、これは基板収容部５０、５１と基板保持部５６、５７との相対的な高さ方向の位置が変化したことを便宜上示すものであり、実際に昇降しているのはいずれも基板保持部５６、５７ではなく、基板収容部５０、５１である。
【００４８】
また、基板Ｗａ６が処理チャンバ４０から搬出されると共に、基板Ｗの処理の完了を検出した制御装置４により、基板載置台４１が基板Ｗの処理を行う前とは逆方向、すなわち反時計回りに所定の角度αだけ回転させられる。これにより、受け渡し位置Ｂの下方に対応する基板載置台４１の位置に新たな未処理の基板Ｗ１が載置可能となる（図１５）。そして、基板載置台４１の回転動作が終了した後、昇降ピン４２ａで基板Ｗａ２を支持した状態で待機させる（図１１のＴ６）。その後、未処理基板Ｗ１を保持する基板保持部５７及び基板を保持していない基板保持部５６を処理チャンバ４０内に移動させる（図１１のＴ７）。その後、昇降ピン４２ａを下降させ、受け渡し位置Ａにおいて基板保持部５６に処理済の基板Ｗａ５を受け渡すと共に、昇降ピン４２ｂを上昇させ、受け渡し位置Ｂにおいて基板Ｗが昇降ピン４２ｂに受け渡される（図１１のＴ８）。その後、基板保持部５６、５７をロードロック室２０に退避させ、待機位置Ｃ、Ｄまで移動させる（図１１のＴ９）。そして、基板収容部５０、５１をそれぞれ上昇、下降させ、基板収容部５１から基板保持部５７への基板Ｗ２の受け渡し、及び基板保持部５６から基板収容部５０への基板Ｗａ５の受け渡しを行う（図１１のＴ１０）。これにより、例えば図１１のＴ８〜Ｔ１０の間に、基板保持部５６から基板収容部５０への基板Ｗａ５の受け渡し、及び基板収容部５１から基板保持部５７への基板Ｗ２の受け渡しが同時に行われる。そして、それと並行して基板載置台４１を反時計回りに所定の角度αだけ回転させ、全ての基板Ｗ及びＷａの入れ替えが終了する図１１のＴｎまでこの作業を繰り返し行う。こうすることで、処理済基板Ｗａ１〜Ｗａ６が、未処理基板Ｗ１〜Ｗ６が収容されていたときと同じ順序で基板収容部５０に収容される。その後、処理チャンバ４０内の基板が全て未処理基板Ｗに入れ替わったところで、再び成膜処理を実施する。
【００４９】
成膜処理の実施中には、基板収容部５０に収容された処理済の基板Ｗａが、基板収容部５０からアーム１５を介してカセットＣに戻され、新たな未処理基板Ｗがアーム１５を介して基板収容部５０に収容される。そして、成膜処理が終了した後は、再度基板載置台４１の回転を逆転、すなわち時計回りに順次回転させながら、処理チャンバ４０内に搬入した未処理基板Ｗを収容していた側の基板収容部、すなわち基板収容部５１に上述の基板処理容器５０と同様の手順で処理済基板Ｗａを順次収容する。それと並行して、基板収容部５０の未処理基板Ｗを処理チャンバ４０内に順次搬入し、この一連の処理が繰り返し行われる。なお、処理装置２３で行われる処理は処理装置２２で行われる処理と同様であるので、ここでは説明を省略する。
【００５０】
以上の実施の形態によれば、複数の基板Ｗを同心円上に載置する基板載置台４１が正転及び逆転自在に構成されているので、処理チャンバ４０での基板Ｗの処理を行った後に、未処理の基板Ｗを処理チャンバ内に搬入する際の回転方向とは逆の方向に基板載置台を回転させながら、未処理の基板Ｗを処理チャンバ４０内に搬入する際に用いた、例えば基板保持部５０で処理チャンバ４０から処理済の基板Ｗａを搬出することで、例えば最後に搬入した基板Ｗａ６から順に基板保持部５０に収容することができる。そのため、例えば未処理基板Ｗの処理チャンバ４０への搬入が終了した状態で待機させている基板収容部５０に、最後に搬入した基板Ｗから順に処理済の基板Ｗａを収容することで、基板収容部５０に収容される処理済の基板Ｗａの順序を維持しつつ、従来よりも短時間で処理装置２２と基板収容部５０との間で基板の受け渡しを行うことができる
【００５１】
また、基板保持部５６、５７と基板収容部５０、５１の支持部７０が、平面視において互いに重ならない位置に設けられ、基板収容部５０、５１が昇降機構５４、５５により昇降自在に構成されているので、基板保持部５６、５７を基板収容部５０、５１内に進入させた状態、すなわち待機位置Ａ、Ｂに待機させた状態で、基板収容部５０、５１を支持部７０間の間隔Ｐだけ上下方向に移動させれば、基板保持部５６、５７が支持部７０とすれ違う際に、支持部７０との基板Ｗ、Ｗａの受け渡しを行うことができる。このため、例えば基板収容部５０の上端の支持部７０ｈと基板Ｗの受け渡しを行う場合に、従来の搬送アームのように、例えば基板収容部５０の高さ方向の距離Ｑに亘って上下方向に移動する必要がなくなる。したがって、処理装置２２と基板収容部５０、５１との間での基板Ｗ、Ｗａの入れ替え時間を短縮し、基板処理システム１のスループットをさらに向上させることができる。
【００５２】
以上実施の形態では、基板収容部５０、５１にそれぞれ昇降機構５４、５５を設けていたが、例えば昇降機構を基板収容部５０、５１に対して１つ設け、当該昇降機構の駆動力を分岐伝達する駆動力伝達機構として、例えばギヤを設け、基板収容部５０と基板収容部５１が互いに逆方向に同時に上下方向に移動するように構成してもよい。これにより、基板収容部５０、５１に対して独立に設けていた昇降機構５４、５５が不要となり、基板搬送装置２４をコンパクトに構成できる。
【００５３】
また、基板保持部５６、５７にそれぞれ設けられていた移動機構５８、５９についても、移動機構５８、５９に代わって、例えば図１６に示すように基板保持部５６、５７に対して一つの移動機構６０を設け、移動機構６０により、例えば下方に凸に湾曲した略Ｕ字状の連結部材６１により基板保持部５６と基板保持部５７を締結してもよい。この場合も、基板保持部５６、５７に対して独立に設けていた移動機構５８、５９が不要となり、基板搬送装置２４をコンパクトに構成できる。なお、図１６において連結部材６１を下方に凸に湾曲した略Ｕ字状としたのは、基板保持部５６、５７が移動する際に、連結部材６１と基板収容部５０、５１とが干渉しないように、連結部材６１に垂直部６１aを設けるためである。したがって、連結部材６１の形状は、基板収容部５０、５１との干渉が発生しない形状であれば、図１６の形状に限定されるものではない。なお、連結部材６１の水平部６１ｂは、基板保持部５６、５７が処理チャンバ４０内の受け渡し位置Ａ、Ｂまで進入した際に、連結部材６１の垂直部６１ａが、ロードロック室２０の開口２６と干渉しない長さとなっている。
【００５４】
また、連結部材６１を用いる場合、移動機構６０の駆動部６０ａは、ロードロック室２０の開口２５より下方に配置されるので、この場合、例えば駆動部６０ｃをロードロック室２０の搬送室１１に対向する側であって、開口２５より下方の部分を、例えば図１７に示すように搬送室１１側に突出した形状とし、当該突出した箇所に駆動部６０ａを配置すれば、ロードロック室２０の大きさを変えることなく移動機構６０を配置することができる。
【００５５】
以上実施の形態では、昇降機構５４、５５により基板収容部５０、５１をそれぞれ昇降させたが、例えば図１８に示すように、基板収容部５０、５１の支持部７０を基板Ｗ、Ｗａの内側と外側との間、すなわち図１のＸ方向に移動させる支持部移動機構７１を設け、昇降機構５４、５５により基板保持部５６、５７を昇降させるように構成してもよい。このような構成の基板搬送装置２４により、例えば基板収容部５０、５１との間で基板Ｗａの受け渡しを行う際は、例えば基板保持部５７に基板Ｗａを保持した状態で基板保持部５６、５７をそれぞれ待機位置Ｃ、Ｄまで移動させる。次いで、例えば図１９に示すように支持部移動機構７１により支持部７０を平面視において基板Ｗａと重ならない位置まで退避させた状態で基板保持部５７を所定の基板高さまで上昇させる。それと並行して、基板保持部５６を所定の高さまで上昇させ、基板Ｗを支持部７０から基板保持部５６に受け渡す。なお、例えば図１８において、基板保持部５６を上昇させる際は、基板保持部５６は基板Ｗを保持しておらず、基板Ｗと支持部７０との干渉が発生しないため、この時点で基板収容部５０の支持部７０を退避させておく必要はない。そして、基板収容部５６、５７を所定の高さに上昇させた後、基板収容部５０においては、支持部７０を基板Ｗと干渉しない位置まで退避させ、基板保持部５６を下降させる。基板収容部５１においては、支持部７０を退避前の位置に移動させ、その後に基板保持部５７を下降させて、支持部７０への基板Ｗａの受け渡しを行う（図２０）。これにより、支持部７０の間を基板保持部５７が基板Ｗａを保持したまま上昇し、基板Ｗａの受け渡しを行うことができる。かかる場合、従来の搬送アームにおいてバッファ領域である基板収容部５０、５１と処理チャンバ４０との間での基板の受け渡しの際に行われていた、搬送アームの旋回動作が不要となり、処理容器２２と基板収容部５０、５１との間での基板Ｗ、Ｗａの入れ替え時間が短縮できる。これにより、基板処理システム１のスループットを向上させることができる。
【００５６】
また、基板収容部５０、５１と基板保持部５６、５７との間での基板Ｗ、Ｗａの受け渡しは、上述の基板収容部５０、５１を昇降させる方法、及び支持部７０を退避させ、基板保持部５６、５７を昇降させる方法の他に、例えば図２１に示すように、基板収容部５０、５１の下方に、基板Ｗ，Ｗａを支持する他の支持部として支持ピン８０、８１を設け、この支持ピン８０を昇降機構５４、５５により昇降させることで行う方法が提案できる。具体的には、支持部７０を基板Ｗ、Ｗａと干渉しない位置まで退避させる支持部移動機構７１を有する基板収容部５０、５１の下方であって、基板保持部５６、５７が待機位置Ｃ、Ｄから処理装置２２に向かって移動する際に干渉しない位置に、支持ピン８０、８１を設ける。そして、例えば基板保持部５６が基板Ｗを保持していない状態で待機位置Ｃまで移動させ、次いで支持ピン８０を上昇させ支持ピン８０により基板Ｗを支持する。それと並行して、基板保持部５７を、基板Ｗａを保持した状態で待機位置Ｄまで移動させ、次いで支持ピン８１を上昇させ、支持ピン８１により基板Ｗａを支持する（図２２）。そして、基板収容部５０においては、支持部７０を退避させ、その後、支持ピン８０を下降させれば、支持ピン８０と基板収容部５０との間で基板Ｗの受け渡しが行われる。この際、基板保持部５６、５７が待機位置Ｃ、Ｄから処理装置２２に向かって移動する際に干渉しない位置に支持ピン８０、８１が設けられているので、例えば基板収容部５０から基板保持部５６に基板Ｗを受け渡す際に、予め支持ピン８０により基板Ｗを、例えばＰ／２だけ待機位置Ｃの上方で支持しておけば、基板保持部５６を待機位置Ｃに移動させた後に、最小限の動作、すなわち支持ピンをＰ／２だけ下降させることで、基板収容部５０と基板保持部５６との受け渡しを行うことができる。したがって、処理容器２２と基板収容部５０、５１との間での基板Ｗ、Ｗａの入れ替え時間を短縮し、基板処理システム１のスループットを向上させることができる。
【００５７】
なお、基板保持部５６、５７が待機位置Ｃ、Ｄから処理装置２２に向かって移動する際に干渉しないような支持ピン８０の配置としては、例えば図２３に示すように、基板保持部５６、５７の外側を囲むような配置が提案できる。
【００５８】
以上実施の形態では、搬送機構５２、５３は移動機構５８、５９により水平方向にスライドする構成であったが、移動機構として例えば基板搬送体１４と同様の伸縮自在のアームを有する構造としてもよい。
【００５９】
また、以上の実施の形態では、カセットステーション２のカセットＣと基板収容部５０、５１との間の基板のやり取りは、多段に設けられた複数の基板保持体１６を備えたアーム１５を有する一の基板搬送体１４により行われているが、ロス無く基板収容部５０、５１においての基板Ｗ、Ｗａの入れ替えが行えるものであれば、例えば一の基板保持体１６を備えたアーム（図示せず）を複数設けていてもよく、基板搬送体１４を複数設けてもよい。
【００６０】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。本発明はこの例に限らず種々の態様を採りうるものである。本発明は、基板がウェハ以外のＦＰＤ（フラットパネルディスプレイ）、フォトマスク用のマスクレチクルなどの他の基板である場合にも適用できる。また、本発明は、処理装置で行われる処理がＣＶＤ処理以外のプラズマ処理、例えばエッチング処理にも適用でき、さらにプラズマ処理以外の処理にも適用できる。さらに、本発明は、本実施の形態の搬送アームの形状に限定されず、他の種々の搬送アームにも適用できる。
【産業上の利用可能性】
【００６１】
本発明は、基板に所定の処理を施す処理装置に対して基板の搬送を行うのに有用である。
【符号の説明】
【００６２】
１    基板処理システム
２    カセットステーション
３    処理ステーション
４    制御装置
１１  搬送室
１３  搬送レール
１４  基板搬送体
１５  アーム
１６  基板保持体
２０  ロードロック室
２２、２３  処理装置
２４  基板搬送装置
２５  開口部
２６  開口部
２７、２８  ゲートバルブ
４０  処理チャンバ
４１  基板載置台
４２  昇降ピン
５０、５１  基板収容部
５２、５３  搬送機構
５４、５５  昇降機構
５６、５７  基板保持部
５８、５９  移動機構
６０  移動機構
６０ａ  駆動部ａ
６１  連結部材
６１ａ  垂直部
６１ｂ  水平部
７０  支持部
７０ｈ  支持部
７０ｂ  支持部
７１  支持部移動機構
８０、８１  支持ピン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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